تکینگی فناوری: پایان فناپذیری (بخش اول)

تیم تحریریه
۱۲ بهمن ۱۴۰۰

زمان مطالعه: 4 دقیقه

مقاله پیش رو با عنوان تکینگی فناوری در 4 بخش منتشر خواهد شد. در بخش اول می‌خوانیم که چطور ممکن است دنیا به پایان فناپذیری نزدیک شده باشد.

مقدمه

پیشرفت سریع محاسبات، تولید و ذخیره اطلاعات و هوش مصنوعی در آستانه نقطه عطفی قرار دارند که از آن با نام «تکینگی» یاد می‌شود.

با این حال، پیشرفت‌های نانوفناوری و بیوفناوری نیز می‌توانند مسیر بالقوه‌ای برای تحقق تکینگی به شمار آیند. پیشرفت‌های حوزه نانو و بیوفناوری، مانند پیشرفت‌های صورت گرفته در محاسبات، هوش مصنوعی و تولد «داده‌های بزرگ»، ماهیتی تصاعدی داشته و با پیشرفت‌ سایر حوزه‌ها همگام بوده است.

اگر این روند ادامه یابد، نتیجه‌ای ناگهانی و انفجاری به همراه خواهد داشت. از نظر افرادی که در آینده به گذشته نگاه کنند، تکینگی به مثابه «تحولی بزرگ» خواهد بود و همگان بر این مسئله تاکید دارند که پس از تکینگی هیچ چیزی دیگر مانند قبل نخواهد شد.

در واقع، تکینگی می‌تواند به فناپذیری نیز پایان دهد.

موتورهای آفرینش

یکی دیگر از مسیرهای پیش‌بینی شده برای تکینگی، توانایی دستکاری ماده در مقیاس‌های بسیار کوچک است. بشر در نهایت این فرصت را پیدا کرده است تا مواد را در سطح اتمی ‌یا حتی در سطح کوانتومی،‌ مهندسی کند و عصری جدید در حوزه پزشکی و مونتاژ رقم بزند. فناوری‌هایی این چنین که با نام کلی «نانو فناوری» شناخته می‌شوند، ماشین‌هایی بسیار کوچک در مقیاس نانومتر ( $10^{-9}$ متر) هستند.

در سال 1959، ریچارد فاینمن، فیزیکدان نظری، برای اولین بار این مفهوم را در سخنرانی خود در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) با عنوان «آن پایین فضای بسیاری هست» مطرح کرد. فاینمن نظریه خود را از مفهوم «مونتاژ‌کننده‌های جهانی» جان فون نویمان، موسوم به کاوشگرهای فون نویمان، الهام گرفته بود و از ماشین‌هایی صحبت کرد که می‌توانستند نسخه‌های بی‌شماری از روی خود تولید کنند، نسخه‌هایی در مقیاس‌های بسیار ریز.

پس از فایمن، اریک درکسلر (یکی از شاگردان ماروین مینسکی، دانشمند معروف علوم شناختی و علوم کامپیوتر و یکی از «پدران هوش مصنوعی») به طور مفصل به این مفهوم پرداخت. در سال 1986، درکسلر در کتابی با نام «موتورهای آفرینش: فرارسیدن عصر نانوفناوری» مفاهیم «نانوفناوری مولکولی» و «تولید مولکولی» را توضیح داد.

[irp posts=”17875″]

درکسلر در فصل اول کتاب خود توضیح می‌دهد که چگونه می‌توان با بازآرایی اتم‌ها قابلیت‌های شگرفی ایجاد کرد:

«ذغال‌سنگ و الماس، ماسه و تراشه‌های کامپیوتری، سرطان و بافت سالم: در طول تاریخ، این آرایش اتم‌ها بودند که کم‌ارزش‌ترین را از گران‌بها‌ترین، یا فرد بیمار را از فرد سالم، متمایز کرده‌اند. اتم‌ها اگر به یک صورت کنار هم قرار گیرند، خاک، هوا و آب را تشکیل می‌دهند و اگر به صورت دیگری ترکیب شوند، توت فرنگی رسیده را می‌سازند. آرایش اتم‌ها به یک صورت خانه‌ و هوای تازه را ایجاد می‌کند و چیدمان دیگری از آن‌ها، خاکستر و دود را تشکیل می‌دهد».

در این حوزه نیز پیشرفت‌های صورت گرفته، همراه با شتاب و همزمان با پیشرفت در سایر حوزه‌ها بوده است. در سال 1981، پنج سال پیش از انتشار کتاب موتورهای آفرینش، گِرد بینینگ و ‌هاینریش روهر، میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) را اختراع کردند. با کمک این میکروسکوپ، دانشمندان برای اولین بار موفق شدند اتم‌های سطح مواد را مشاهده کنند.

در سال 1989، دان ایگر و ارهارد شوایتزر از مرکز تحقیقات آلمدن آی‌بی‌ام از میکروسکوپ تونلی روبشی استفاده کرده و با 35 اتم مجزای زنون کلمه «IBM» را بر روی سطح نوشتند. آن‌ها ده سال بعد از همین تکنیک برای ایجاد اولین فیلم در مقیاس اتمی ‌با نام «پسرک و اتمش: کوچکترین فیلم جهان» استفاده کردند.

فیلم پسرک و اتمش

در اوایل دهه 1990، دانشمندان روش‌هایی برای سنتز باکمینسترفولرها و نانولوله‌‌های کربنی کشف کردند. باکمینسترفولرها و نانولوله‌‌ها ساختارهایی کربنی در مقیاس نانومتر و به ضخامت یک اتم هستند. تا سال 2004، آندره گایم و کنستانتین نووسلف موفق شدند ورقه‌های دو بعدی کربن، موسوم به گرافن، را که ضخامتی به اندازه یک اتم داشتند، تجزیه کرده و مشخصه‌های آن را شناسایی کنند. این دو دانشمند به طور مشترک برنده جایزه نوبل فیزیک 2010 شدند.

در سال 2005، دانشمندان دانشگاه رایس، به سرپرستی پروفسور جیمز تور، اولین «نانوخودرو» را ساختند؛ نانوخودرو ساختاری مولکولی متشکل از «چرخِ» فولرنِ کربنی و بدنه‌ای از زنجیره‌های پیچیده هیدروژن، کربن و اکسیژن است. زمانی که نانوخودرو بر روی طلای گرم قرار گیرد، شروع به حرکت به سمت جلو و عقب می‌کند.

در سال 2012، دانشمندان آی‌بی‌ام کوچکترین حافظه مغناطیسی جهان را تنها با 12 اتم ساختند. تا سال 2017، دانشمندان موفق شدند یک گام پیش‌تر نهاده و یک بیت داده را روی یک اتم ذخیره کنند. از آنجایی که ‌هارد دیسک‌های معمولی برای ذخیره اطلاعاتی به حجم یک بیت به فضایی حدود 100،000 اتم نیاز دارند، این آزمایشات می‌تواند منجر به ساخت حافظه‌هایی فوق‌العاده کوچک‌تر و متراکم‌تر شود.

به دلیل تنوع کاربردهای احتمالی نانوفناوری، این حوزه به سرعت در جهان توسعه یافته است. در سال 2010، ارزش بخش نانوفناوری و نانومواد 15/7 میلیارد دلار برآورد شد. پیش‌بینی می‌شود این مبلغ تا سال 2024، به 125 میلیارد دلار برسد، یعنی به طور متوسط سالانه 57 درصد افزایش ‌یابد.

بر اساس منطق فاینمن، می‌توان از نانوماشین‌ها برای ساخت ماشین‌هایی در مقیاس بسیار کوچک‌تر استفاده کرد، برای مثال می‌توان روبات‌هایی به قطر چند پیکومتر ( $m^{-12}$ ) یا فمتومتر ( $m^{-15}$ ) ساخت. ماشین‌های با این مقیاس هم‌اندازه اتم‌ها هستند و می‌توانند اتم‌ها را کنترل کنند.

به این ترتیب عصری جدید رقم خواهد خورد؛ دورانی که بشر قادر خواهد بود با ترکیب عناصر ساده و متداول، «سوپر ماده» (موادی با ویژگی‌هایی خاص) و موادی گران‌بها با کاربردهای مختلف تولید کند. برای مثال می‌توان به اَبَررسانای دمای اتاق اشاره کرد که در برابر حرارت و فشار موجود در فضا، عمق دریا و اکتشافات درون سیاره‌ای بسیار مقاوم هستند.

دوران پسا فناپذیری

به زعم متفکران و آینده‌پژوه‌هان، پیشرفت مداوم حوزه‌های پزشکی و بیوفناوری در نهایت عصر «جاودانگی بالینی» را رقم خواهد زد. در همین راستا، فاینمن در سخنرانی خود در سال 1959 به نقل از آلبرت هیبز، دانشجو و همکار سابق خود، پیشنهاد کرد ماشین‌های تعمیر کوچکی به شکل قرص ساخته شوند تا مردم بتوانند به سادگی «پزشک را ببلعند».

درکسلر در کتاب معروف خود، از آینده‌ای می‌نویسد که در آن نانوماشین‌های پزشکی یا «medimachines» می‌توانند وارد سلول‌ شده عملیات خود را اجرا کنند. درکسلر تصورات خود را فراتر برده و از ماشین‌های بیولوژیکی می‌نویسد که می‌توانند اطراف سلول جمع‌شده و بافتهای زنده و حتی رشته‌های DNA را ترمیم کنند.

در سال 2005، کرزویل در کتاب خود با عنوان «تکینگی در شرف وقوع است» پیش‌بینی‌ کرد که علم پزشکی در نهایت این فرصت را ایجاد خواد کرد که مردم عمر خود را به طور نامحدود تمدید کنند. از آن زمان به بعد، عصر «پسا‌جاودانگی» آغاز خواهد شد. پیش‌بینی کورزویل به ژن درمانی سوماتیک ختم می‌شود، مرحله‌ای که ویروس‌های مهندسی‌شده رشته‌های آسیب دیده یا معیوب DNA را با سنتز‌ ژن‌های مصنوعی ترمیم می‌کنند.

در سال 2010، جرون لانیر، دانشمند علم کامپیوتر و آینده‌پژوه معروف، بیانیه «شما اسباب بازی نیستید» را منتشر کرد. لانیر به ایده افزایش طول عمر در مفهوم فیزیکی آن دامن زد و ادعا کرد که می‌توان با «صعود دیجیتالی» به جاودانگی دست یافت. منظور از او صعود دیجیتالی «افرادی است که بدن آن‌ها می‌میرد، اما ذهن آن‌ها در رایانه بارگذاری شده و هوشیار می‌مانند».

[irp posts=”14822″]

امروزه دستگاه‌های پزشکی بسیار کوچکی وجود دارد که به موجب آن‌ها درمان‌های هدفمند برای بیماری‌هایی مانند سرطان و ایدز امکان‌پذیر شده است. ابداع کریسپر (CRISPR) و سایر تکنیک‌های ویرایش ژن، راه را برای مهندسی ژنتیک هموار کرده است. از طرفی، زیست‌چاپ بی‌اندازه پیشرفت‌ کرده است تا حدی که می‌توان در صورت نیاز اندام‌های داخلی را با بافت چاپ شده جایگزین کرد.

پس‌ از ورود این پیشرفت‌ها و سایر پیشرفت‌های زیست‌فناوری به عرصه پزشکی، انتظار می‌رد امید به زندگی به میزان قابل توجهی افزایش یابد. مسلماً امکان بارگذاری ذهن در ماشین یا افزایش نامحدود طول عمر با داروهای ضد پیری کماکان پرخطر و تامل‌برانگیز خواهد بود. با این حال، تمرکز شرکت‌ها و پروژه‌های تحقیقاتی به این موضوعات نشان می‌دهد که انسان پا به قلمرو امکان گذاشته است.

از جمله این فعالیت‌ها می‌توان به همکاری غول فناوری، گوگل، و شرکت‌هایی مانند Bulletproof، Human Longevity Inc و موسسه بهداشت سیلیکون وَلی با سازمان علوم زیستی کالیکو (با مسئولیت محدود) با هدف تحقیق در مورد درمان‌های ضد پیری، راه‌اندازی پروژه مغز انسان از سوی کمیسیون اروپا، طرح ابتکاری تحقیقات پیشاهنگ مغزِ اوباما (BRAIN) و تعیین «جایزه طول عمر پالو آلتو» اشاره کرد.

در آینده، ماشین‌هایی در مقیاس نانو می‌توانند مستقیماً با DNA و ویروس‌ها تعامل داشته باشند و تحولی شگرف در حوزه پزشکی ایجاد کرده و روش‌های درمانی جدیدی برای ترمیم آسیب‌های ژنتیکی، اصلاح بیماری‌های ژنتیکی، ازبین‌بردن ویروس‌ها، معکوس کردن روند پوسیدگی سلول‌ها و حتی مرگ و فناپذیری ارائه کنند. بنابراین، دسترسی روزافزون چنین فناوری‌هایی می‌تواند خدمات فراوانی به انسان برساند، خدماتی مانند درمان تمام بیماری‌های شناخته شده و افزایش طول عمر.

از طریق لینک زیر می‌توانید به دیگر قسمت‌های این مطلب دسترسی داشته باشید:

[button href=”https://hooshio.com/%d9%be%db%8c%d8%b4%d8%b1%d9%81%d8%aa-%d9%86%d8%b1%d9%85-%db%8c%d8%a7-%d8%b3%d8%ae%d8%aa/” type=”btn-default” size=”btn-lg”]بخش دوم[/button]

[button href=”https://hooshio.com/%d9%86%d8%b8%d8%b1%d8%a7%d8%aa-%d9%85%d8%ae%d8%a7%d9%84%d9%81-%d8%aa%da%a9%db%8c%d9%86%da%af%db%8c-%d9%81%d9%86%d8%a7%d9%88%d8%b1%db%8c/” type=”btn-default” size=”btn-lg”]بخش سوم[/button]

[button href=”https://hooshio.com/%d8%ad%db%8c%d8%a7%d8%aa-%d9%be%d8%b3%d8%a7%d9%81%d9%86%d8%a7%d9%be%d8%b0%db%8c%d8%b1%db%8c-%d9%88-%d9%be%d8%b3%d8%a7%d8%a7%d9%86%d8%b3%d8%a7%d9%86%db%8c%d8%aa/” type=”btn-default” size=”btn-lg”]بخش چهارم[/button]